專利名稱：無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于WLAN(Wireless Local Area Network，無線局域網(wǎng)絡(luò))傳收 (transceiving)系統(tǒng)，特別有關(guān)于使用非對稱機(jī)制的WLAN傳收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在WLAN通訊的領(lǐng)域中，WLAN傳收系統(tǒng)通常包含一個或多個天線，作為數(shù)據(jù)傳輸之 用。具有一傳送器以及一接收器的單一天線系統(tǒng)(也就是ITlR系統(tǒng))具有最低的成本，然 而其在鄰近范圍(near range)的傳輸效能(throughput)會比多天線系統(tǒng)來得低。此外，因 為沒有MRC(maximum ratiocombining，最大比例合成)增益的關(guān)系，其在中間范圍(middle range)的穩(wěn)定性亦不佳。圖1示出了上述的情形。此外，對具有一傳送器和兩接收器的多天線(MIMO)系統(tǒng)(也就是1T2R系統(tǒng))，傳 輸效能會優(yōu)于前述ITlR系統(tǒng)在中間范圍以及遠(yuǎn)程范圍(longrange)的傳輸效能。然而，由 于僅有一傳送器，其傳輸效能要低于多傳送器系統(tǒng)在鄰近范圍的傳輸效能。對點(diǎn)對點(diǎn)通訊 來說，這是一個缺點(diǎn)，特別對高速檔案共享來說更為明顯。請?jiān)賲⒄請D1，具有兩傳送器和兩接收器的多任務(wù)天線系統(tǒng)(也就是2T2R系統(tǒng))， 相較于ITlR以及1T2R系統(tǒng)的傳輸效能，其無論在鄰近/中間/遠(yuǎn)程范圍都有較佳的表現(xiàn)。 然而，2T2R系統(tǒng)的成本是其中最高的。而且，因?yàn)樵谳^小的IC封裝中的較高的功率消耗以 及熱耗散(heat dissipation)緣故，亦較難將兩個CMOS功率放大器整合至一 SOC芯片當(dāng) 中。此外，功率放大器占據(jù)了一個大區(qū)域(一傳收電路的20% 25%)并消耗了相當(dāng)大的 電流(例如，當(dāng)功率放大器的增益為OdBM時，消耗了 50mA 60mA的電流)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實(shí)施例揭示了一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含多個天線；多個接 收電路，其中所述接收電路中的每一個耦接至這些天線其中之一來接收一輸入信號；以及 多個傳送電路，用以輸出一輸出信號以及一放大輸出信號其中之一；其中，所述傳送電路中 至少其一包含一功率放大器，并使用該放大器中至少其一來放大一輸出信號以產(chǎn)生該放大 輸出信號，其中所述功率放大器的數(shù)目少于所述天線的數(shù)目。本發(fā)明的另一實(shí)施例揭示了一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含多個天線；多個 接收電路，其中所述接收電路中的每一個耦接至所述天線其中之一來接收一輸入信號；以 及多個傳送電路，用以輸出一放大輸出信號，其中所述傳送電路中的每一個包含一功率放 大器并使用所述功率放大器其中一部份作為動作中(operating)功率放大器以放大一輸 出信號來產(chǎn)生該放大輸出信號。本發(fā)明的又一實(shí)施例揭示了一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含一第一天線，用以 接收一第一輸入信號或傳送一第一輸出信號；一第二天線，用以接收一第二輸入信號或傳 送一第二輸出信號；一第一傳送電路，用以產(chǎn)生該第一輸出信號至該第一天線；以及一第 二傳送電路，用以產(chǎn)生該第二輸出信號至該第二天線；其中該第一傳送電路以及該第二傳送電路為非對稱。通過前述的實(shí)施例，可節(jié)省功率放大器和低噪聲放大器的數(shù)量，使得功率放大器 以及低噪聲放大器所造成的面積、成本以及功率消耗亦可隨之降低。而且，藉由上述實(shí)施 例，亦可使用不同的通訊規(guī)格來滿足不同需求。


圖1示出了不同種類的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)的傳輸效能和衰減表現(xiàn)的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)的方塊圖。圖3示出了根據(jù)圖2所示的實(shí)施例的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)和現(xiàn)有無線局域網(wǎng)絡(luò) 傳收系統(tǒng)的傳輸效能和衰減表現(xiàn)的示意圖。圖如和4b示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)的方塊圖。附圖符號說明200、400無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)201、203、411、413 天線205、207、401、403 傳送電路209、211、405、407 接收電路213、409 基頻電路215、217T/R 開關(guān)219天線開關(guān)221、223低噪聲放大器224、226RF 傳送器225、227RF 接收器229,415,417,463,465 功率放大器231 芯片451、453 開關(guān)455、457 路徑459、46IRF 傳送器
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的說明書及權(quán)利要求中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要 求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn) 則。在通篇說明書及權(quán)利要求中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但 不限定于」。以外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描 述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通 過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200的方塊圖。如圖 2所示，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200包含天線201、203、傳送電路205、207、接收電路209、 211以及一基頻電路213。在此實(shí)施例中，接收電路209、211不只包含RF接收器225以及227，還包含了低噪聲放大器221以及223來放大輸入信號IN。然而，若輸入信號IN夠強(qiáng) 或者因?yàn)槠渌紤]，低噪聲放大器221以及223可以省略。傳送電路205、207分別包含RF 傳送器224以及2 來輸出輸出信號0S，但僅有傳送電路205包含了一功率放大器229，用 以放大該輸出信號OS來產(chǎn)生放大輸出信號AOS。此種結(jié)構(gòu)稱為非對稱機(jī)制，此非對稱機(jī)制 可以通過軟件或硬件來實(shí)現(xiàn)。圖2中的實(shí)施例揭示了以硬件實(shí)現(xiàn)的非對稱機(jī)制。此外，一 PA驅(qū)動器(功率放大器驅(qū)動器，未繪示)可被提供在傳送器中(例如在傳送器的一混合 器中)，用以提供電流給功率放大器。因此，若需要較不強(qiáng)的輸出信號OS時(例如一短距離的通訊)，可使用不包含功率 放大器的傳送電路207，而若需要較強(qiáng)的輸出信號AOS時，則可使用包含功率放大器的傳送 電路205(例如較長距離的通訊)。在此例中，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200可還包含一控制 器(未示出)以控制那一傳送電路應(yīng)動作(即控制那一傳送電路應(yīng)作為動作中傳送電路)。 藉由此方法，可節(jié)省功率放大器的數(shù)目。因此功率放大器所造成的電路區(qū)域以及功率消耗 都可因此而降低。此外，傳送電路205和207可使用不同的信號通訊規(guī)格。舉例來說，傳送 電路205可遵循OFDMA規(guī)格，而傳送電路207可遵循MIMO規(guī)格。藉由此方法，可使用較寬 松的信號通訊規(guī)格，可滿足不同的終端使用者的需求。此外，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200可還包含T/R開關(guān)215以及217，來執(zhí)行傳送電 路205與接收電路209之間的切換動作以及執(zhí)行傳送電路207與接收電路211之間的切換 動作。此外，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200可還包含一天線開關(guān)219來切換接收電路209、211 至不同的天線。然而，在無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)中，亦可將T/R開關(guān)215和217以及天線開 關(guān)219省略。前述圖2中的實(shí)施例的概念可概述如下傳送器的功率放大器的數(shù)目少于天線的 數(shù)目，使得傳送器可根據(jù)是否需要較強(qiáng)的輸出信號來決定是否使用功率放大器來放大輸出 信號。換句話說，傳送電路205和207被設(shè)計成在傳送數(shù)據(jù)時具有不同的功率消耗，使得無 線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200在功率控制方面更具彈性。請注意無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200的 結(jié)構(gòu)僅用以舉例，并非用以限定本發(fā)明的范圍。此外，天線、傳送電路以及接收電路的數(shù)目 并不限定于2，且功率放大器的數(shù)目亦不限定于1。此外，傳送電路207、接收電路209、211、 基頻電路213以及RF傳送器2M可被整合至一芯片231 (或視為一傳收電路)。在此例中， 功率放大器2 可被視為一外部功率放大器。另一方面，低噪聲放大器221和223亦可被設(shè)計成非對稱構(gòu)造或機(jī)制。舉例來說， 低噪聲放大器223相較于低噪聲放大器221具有較低的功率消耗，因此當(dāng)傳送信號較強(qiáng)時 (例如，一短距離通訊)，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200可選擇天線203來接收數(shù)據(jù)。相反地， 當(dāng)傳送信號較弱時(例如，一長距離通訊)，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200可選擇天線201來 接收數(shù)據(jù)。如上述傳送電路205和207的非對稱機(jī)制一般，低噪聲放大器221和223的非 對稱機(jī)制亦有可彈性控制功率消耗的優(yōu)點(diǎn)。圖3示出了根據(jù)圖2所示的實(shí)施例的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)和現(xiàn)有無線局域網(wǎng)絡(luò) 傳收系統(tǒng)的傳輸效能和衰減表現(xiàn)的示意圖。如圖3所示，在無線個人局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless PAN,WPAN)的鄰近范圍中的傳輸效能高于多天線的傳輸效能。而在中間范圍，在具有MRC增 益的前提下是相當(dāng)穩(wěn)定的。而使用可切換的天線分集(switched antenna diversity)，亦 可使傳輸范圍變大。
圖如和4b示出了根據(jù)本發(fā)明的另外二實(shí)施例的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)400和 450的方塊圖。為了簡化圖示以及說明，在圖如和4b中將部份組件符號省略未表示。請參閱圖4a，與無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200比較起來，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)200 是通過硬件方式達(dá)到不對稱的機(jī)制，而無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)400可通過軟件方式達(dá)到不 對稱的機(jī)制。無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)400包含傳送電路401、403，接收電路405、407、一基 頻電路409以及天線411、413。在此實(shí)施例中，傳送電路401、403均包含功率放大器415、 417。然而，功率放大器415、417可被由控制器(未示出)產(chǎn)生的控制信號CS控制而呈現(xiàn) 被致能(enabled)或非致能(disabled)。在此例中，將被致能的功率放大器稱為動作中放 大器。因此，若功率放大器在初始狀態(tài)均為被致能狀態(tài)，若傳送電路401、403中的任一個不 需功率放大器來放大輸出信號，則可將相對應(yīng)的功率放大器改為非致能?；蛘撸艄β史糯?器在初始狀態(tài)均為非致能狀態(tài)，若傳送電路401、403中的任一個需要功率放大器來放大輸 出信號，則可將相對應(yīng)的功率放大器改為致能。換句話說，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)400可經(jīng) 由軟件方式達(dá)到非對稱機(jī)制。此實(shí)施例的其它詳細(xì)技術(shù)特征已于前詳述，故于此不再贅言。無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)450具有和無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)400類似的組件。其中 一差異是無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)450還包含開關(guān)451、453，且可分別連接至路徑455、457或 功率放大器463、465。若來自RF傳送器459、461的輸出信號需要被放大，則開關(guān)451、453 將把路徑切換至功率放大器463、465，使得輸出信號OS可以被放大成放大輸出信號AOS?；?者，若來自RF傳送器459、461的輸出信號不需要被放大，則開關(guān)451、453將把路徑切換至 路徑455、457，使得輸出信號OS可以直接被輸出。也就是說，無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)450亦 可經(jīng)由軟件方式達(dá)到非對稱機(jī)制。而且，圖2中所述的實(shí)施例亦可使用圖4中所示的非對 稱機(jī)制，亦即圖2中所述的實(shí)施例并非限定于要使用所有的功率放大器。與圖4所示的實(shí) 施例相同，圖2所示的實(shí)施例亦可只使用部份的放大器。此實(shí)施例的其它詳細(xì)技術(shù)特征已 于前詳述，故于此不再贅言。前述的實(shí)施例可使用在遵循下列無線通訊規(guī)格的無線通訊系統(tǒng)上gigabit WLAN,802. 11AC，AD，但并非表示僅能使用在這些無線通訊系統(tǒng)上。通過前述的實(shí)施例，可節(jié) 省功率放大器和低噪聲放大器的數(shù)量，使得功率放大器以及低噪聲放大器所造成的面積、 成本以及功率消耗亦可隨的降低。而且，藉由上述實(shí)施例，亦可使用不同的通訊規(guī)格來滿足 不同需求。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修 飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含多個天線；多個接收電路，其中所述接收電路中的每一個耦接至所述天線其中之一來接收一輸入 信號；以及多個傳送電路，用以輸出一輸出信號以及一放大輸出信號其中之一；其中，所述傳送電路中至少其一包含一功率放大器，并使用該放大器中至少其一來放 大一輸出信號以產(chǎn)生該放大輸出信號，其中所述功率放大器的數(shù)目少于所述天線的數(shù)目。
2.如權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中所述天線、所述接收電路以及所 述傳送電路的數(shù)目相同。
3.如權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中該傳送電路僅使用所述功率放大 器的其中一部份作為動作中功率放大器來放大一輸出信號以產(chǎn)生該放大輸出信號。
4.如權(quán)利要求3所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中所述功率放大器初始為非致能， 且當(dāng)該傳送電路輸出該放大輸出信號時，所述功率放大器其中至少其一被致能以作為該動 作中功率放大器使用。
5.如權(quán)利要求3所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中當(dāng)該傳送電路輸出該輸出信號 時，該傳送電路旁通掉非該動作中功率放大器的功率放大器。
6.如權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中包含該功率放大器的該傳送電 路遵循一第一信號傳輸規(guī)格，且不具有該功率放大器的該傳送電路遵循一第二信號傳輸規(guī) 格。
7.一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含多個天線；多個接收電路，其中所述接收電路中的每一個耦接至所述天線其中之一來接收一輸入 信號；以及多個傳送電路，用以輸出一放大輸出信號，其中所述傳送電路中的每一個包含一功率 放大器并使用所述功率放大器其中一部份作為動作中功率放大器以放大一輸出信號來產(chǎn) 生該放大輸出信號。
8.如權(quán)利要求7所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中所述天線、所述接收電路、所述傳 送電路、以及所述功率放大器的數(shù)目相同。
9.如權(quán)利要求7所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中所述功率放大器初始為非致能， 且當(dāng)該傳送電路輸出該放大輸出信號時，所述功率放大器其中至少其一被致能以作為該動 作中功率放大器使用。
10.如權(quán)利要求7所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中當(dāng)該傳送電路輸出該輸出信號 時，該傳送電路旁通掉非該動作中功率放大器的功率放大器。
11.如權(quán)利要求7所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中包含該功率放大器的該傳送電 路遵循一第一信號傳輸規(guī)格，且不具有該功率放大器的該傳送電路遵循一第二信號傳輸規(guī) 格。
12.一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含一第一天線，用以接收一第一輸入信號或傳送一第一輸出信號；一第二天線，用以接收一第二輸入信號或傳送一第二輸出信號；一第一傳送電路，用以產(chǎn)生該第一輸出信號至該第一天線；以及 一第二傳送電路，用以產(chǎn)生該第二輸出信號至該第二天線； 其中該第一傳送電路以及該第二傳送電路為非對稱。
13.如權(quán)利要求12所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中該第一傳送電路包含一功率放 大器，而該第二傳送電路不包含功率放大器。
14.如權(quán)利要求12所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸時，該第一傳送電 路的功率消耗與該第二傳送電路的功率消耗不同。
15.如權(quán)利要求12所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含一第一接收電路，用以接收來自該第一天線的該第一輸入信號；以及 一第二接收電路，用以接收來自該第二天線的該第二輸入信號； 其中該第一接收電路以及該第二接收電路為非對稱。
16.如權(quán)利要求12所述的無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，其中該第一接收電路包含一低噪聲 放大器，且該第二接收電路不包含低噪聲放大器。
全文摘要
一種無線局域網(wǎng)絡(luò)傳收系統(tǒng)，包含多個天線；多個接收電路，其中所述接收電路中的每一個耦接至所述天線其中之一來接收一輸入信號；以及多個傳送電路，用以輸出一輸出信號以及一放大輸出信號其中之一；其中，所述傳送電路中至少其一包含一功率放大器，并使用該放大器中至少其一來放大一輸出信號以產(chǎn)生該放大輸出信號，其中所述功率放大器的數(shù)目少于所述天線的數(shù)目。
文檔編號H04W84/12GK102065574SQ20091022530
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者柳德政, 陳家源, 顏光裕 申請人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司